汽車加速踏板防誤踩新方法
2023-05-23 00:17:16 5
專利名稱：汽車加速踏板防誤踩新方法
技術領域：
本發明是汽車安全技術方面的一個領域。
背景技術：
耳邊常常聽到一些令人痛心的事件，某某地方因為司機誤踩加速踏板造成了汽車撞斷路邊消防栓、某某地方因為司機誤踩加速踏板造成了汽車撞入商店、某某地方因為司機誤踩加速踏板造成了汽車撞上等公共汽車的人群等等。這些事件一次又一次地在人們身邊上寅，一次又一次地造成令惋惜的結局。人們不禁要問，這類事件難到沒有辦法可以防止的嗎？。本人也為此事訪問過很多老司機，他們之中有大部分是職業司機。根據他們的敘述，一個司機從學駕駛開始就發生過誤踩踏加速踏板的事件，可以說幾乎沒有一個司機未犯過這個錯誤。只不過大多數都能及時糾正而沒有發生事故。領取駕照後隨著駕駛技術的熟練和心理素質的提高，犯這個錯誤的概率相對越來越小，但仍然無法完全避免。先來看一下誤踩汽車加速踏板的原因。這裡面有布局不合理的因素在內，幾乎所有的汽車都一樣，制動踏板與加速踏板之間的距離非常小，而且都不在視線範圍，同由右腳控制。更糟糕的是制動踏板和加速踏板的控制動作都是一樣的，同為右腳前撐向前踩踏。這樣一來只要司機的右腳前撐向前踩踏的位置發生錯誤，那麼就有可能發生事故。據統計誤踩事件大多發生在汽車將要接近停車點的時候，這時候的汽車由正常行駛轉為靠慣性向前溜滑。司機的右腳前撐處在輕鬆自由狀態，沒有對加速踏板和制動踏板施加任何壓力。加速踏板和制動踏板也處在自由復位狀態。汽車以越來越低的速度繼續向停車點駛去。當將要到停車點時，司機正確的動作是右腳前撐輕輕地踩下制動踏板，讓汽車慢慢地減速停車。但是這時司機由於經過前一時間的鬆懈很容易產生麻痺大意對自己右腳前撐所在的位置沒有搞清楚，就向前踩。由於先前司機的右腳前撐大多數就是在加速踏板的位置，結果司機踩下的是加速踏板。 而更多更可怕的另一種情況是司機在這些時候接到別人打來的電話，分散了注意力。在這種情形之下雖然司機的大腦準確地向他的右腳前撐發出了踩踏制動踏板的指令，他的右腳前撐也執行了此指令，做出了向前踩踏的動作。但是基於上述的情況這個動作的對象可能會發生錯誤，比如司機這時踩下的不是制動踏板而是加速踏板，那麼危險就會即時發生。一般來說停車點都非常靠近建築物、人行道和汽車。只要一踩下加速踏板那麼汽車就會加速向前，由於距離極短所以這時留給司機的反應時間很少很少。很可能在司機來不及搞清楚問題時事故已經發生了。還有一種情形是很容易這類事件的，例如汽車要泊位。泊位時為了把汽車停入前後都有汽車的泊位內，司機必須不斷向前、向後短距離開動汽車走之字路線，務求把汽車橫向位移，移入泊位內。這時汽車要在極短距離內前後開動，所以司機要不斷地輕踩加速踏板和制動踏板才能實現。由於右腳前撐不斷變換踩踏的位置，如果司機一不小心就會發生錯誤，踩錯制動踏板還好如果踩錯加速踏板後果可以是非常嚴重的。汽車在布局和設計方面為了減低司機駕駛時的疲勞程度而將加速踏板擺在更方便更容易踩踏的優先位置，因此如果司機在沒有搞清楚自己右腳前撐的位置所在的情況下貿然向前踩踏，踩到加速踏板的機會率遠遠大於踩到制動踏板的機會率。這就是誤加速踏板事故頻發的原因所在。對於誤踩踏加速踏板這個問題，在國家知識產權局的網站上可以找到很多專利技術的解決方案，在這些專利技術中幾乎都用相同或相似的方法去分辯加速踏板的誤踩與否。它們都有近似相同的觀點和結論，就是認為在正常情況下踩下制動踏板的力度與踩下加速踏板的力度是不同的，說簡單一些就是它們認為如果司機用大力度踩下加速踏板就可以認定是誤踩，如果不是大力度踩下加速踏板就可以認定是正常踩踏。這樣顯然是有些籠統。開過車的人都知道，開車時對車的制動分為減速性制動和緊急性制動。在有突發情況需要緊急停車時才會大力度踩下制動踏板實施緊急制動，否則緊急性制動一般情況下不會採用。而開車時用得最多的是減速性制動。減速性制動都是輕踩制動踏板讓汽車減速或慢慢地停下來。根據上述分析發生誤踩事件最多的是需要減速停車的時候，在這些時候一般都只需要輕踩制動踏板就能讓汽車減速慢慢地停下來。如果此時司機用輕踩制動踏板的力度錯誤踩下加速踏板，那麼根據上述專利技術的原理，由於力度較小機器將識別是正常踩踏。 防誤踩踏裝置將不會動作，汽車將按正常加速其後果可想而知。在此種情況下這個防誤踩裝置就起不到應有的作用。相反如果司機因心急或其他原因需用大力度踩下加速踏板來提速，這時那個防誤踩裝置卻識別為誤踩而自動執行緊急急動，那麼在該車後面的車就很容易發生追尾事故。
發明內容
綜上所述，所謂誤踩其實是司機的制動意識沒有錯，錯誤的是這時踩踏了加速踏板並導嚴重的效果。為了防止這類誤踩事件的發生本方案採取了兩個措施，分別從軟體和硬體上下功夫。軟體方面就是讓司機右腳前撐踩下制動踏板與踩下加速踏板的動作有所不同，當司機要加速時，要求他的大腦在意識上明確要踩下的是加速踏板，大腦指揮右腳前撐先做一個，「通知」汽車我要加速的動作，然後踩下加速踏板。汽車接到這個「通知」後才接受司機的加速請求，完成整個加速動作。這個動作可以是司機用他的右腳前撐帶動加速踏板水平右移一定距離，也可以是其他動作。如果司機用踩制動踏板的動作去踩加速踏板也就是說沒有做這個「通知」的動作，即使踩下了加速踏板汽車的控制機構也拒絕他的加速請求。硬體方面就是在汽車加速踏板的踏板杆或車體或車體與踏板杆之間安裝動作傳感器。 動作傳感器的作用就是將司機所做的「通知」動作轉變為汽車的控制機構能識別的電信號。 作用就監測司機在踩下加速踏板前是否有做這個「通知」的動作。如果沒有，也就是說司機用踩制動踏板的動作去踩加速踏板，汽車控制機構將拒絕加速。這樣就可以防止誤踩事故的發生。本方案所稱的動作傳感器是指能將加速踏板的水平移動或司機其他的用於「通知」汽車的動作轉化為電信號的電子零件或電子零件與機械零件的組合。能滿足本方案這個要求的動作傳感器非常多，大體上可分為接觸式和非接觸式等。例如由霍爾傳感器和紅外線發收裝置構成的非接觸式、由微動開關、電阻或電容傳感器構成的接觸式等等。不論那一種動作傳感器都可以裝在踏板杆(加速踏板的一部分)或車體或踏板杆與車體之間，並且其所得的效果基本一樣。另外當「通知」的動作有所改變時上述的動作傳感器也能適應這種改變，只是安裝的位置稍作調整，總之動作傳感器的作用就是把司機的「通知」動作轉化為汽車和電動汽車的控制機構能識別的電信號。另外本方案的所稱的汽車包括電動汽車。
圖1、由霍爾傳感應頭構成的動作傳感器裝在加速踏板杆上，右下俯視圖。圖2、由微動開關構成的動作傳感器裝在加速踏板杆上，右下俯視圖。圖3、由紅外線發收裝置構成的動作傳感器裝在車體與踏板杆之間，右下俯視圖。圖4、動作傳感器輸出的信號送到E⑶的信號流程圖。圖5、動作傳感器輸出的信號送到電機控制器的信號流程圖。圖6、動作傳感器輸出的信號送到電子開關的信號流程圖。圖7、動作傳感器輸出的信號送到電子開關的信號流程圖。圖中1離合器踏板、2制動踏板、3加速踏板、4紅外線發射管、5紅外線接收頭、7 前踏板杆、6後踏板杆、8鉸軸、9復位彈簧、10支架、11檔板、12微動開關、13前平臺、14後平臺、15磁石、16頂塊、17庶板、18霍爾感應頭。
具體實施例方式工作原理汽車的大量使用已超過百年了，人們對它早就形成了習慣，所以改變踩下加速踏板的動作在保證效果的前提下越小越好。開過車的人都知道司機的右腳前撐在開車的過程中就是不斷地在制動踏板和加速踏板之間輪流做踩下的動作，由於加速踏板在制動踏板的右邊(從司機的角度看下同)。當司機從制動減速轉為加速時，司機的右腳前撐就要從左邊向右邊移動到加速踏板上面再踩下加速踏板，並對它施壓完成加速動作。本方案就是在司機右腳前撐向加速踏方向移動過程中，當移動到一定位置後，再由右腳前撐帶動加速踏板繼續向同一方向水平移動多一點點。這就是所謂的「通知」動作，當然這並不是唯一的動作，可以替代這個動作的動作還有很多。例如可以讓司機的右腳前撐向上提一下觸碰動作傳感器或用手觸碰一下動作傳感器「通知」汽車控制機構等等。本例的加速踏板水平移動這一點點的作用是「通知」ECU或電機控制器等汽車控制機構，司機現在踩下加速踏板是有正確意識的。ECU或電機控制器接到這個「通知」後就接受這個動作為「合法動作」 控制發動機完成變速動作。這些改變是極小的改變，幾乎看不出來的。這樣的改變在安全角度看是完全可以接受的，因為即使一時間忘記了做這個水平移位動作也不會因此帶來任何危險。當加速完畢後，右腳前撐取消對加速踏板的施壓，加速踏板在復位彈簧的作用下復位到原來的位置上。如果再要踩下加速踏板就必須重複上述過程。當司機欲踩下的是制動踏板，他的大腦不會指揮其右肢前撐做這個「通知」動作。這時即使是錯踩了加速踏板，由於事前司機沒有做「通知」的動作所以汽車的控制機構ECU或電動汽車的電機控制器沒有接到有關的「通知」而視為無效踩踏而拒絕加速，防止了誤踩踏事故的發生。怎樣將這個「通知」動作變為ECU或電機控制器等到汽車控制機構能識別的電信號這又是本方案另一個關鍵所在，為解決這個問題本方案採取了在加速踏板的踏板杆或在車體的其他地方或在車體與踏板杆之間安裝動作傳感器，將這個「通知」動作變為ECU或電機控制器等汽車控制機構能識別的電信號。現代汽車的電子化程度很高，很多汽車的加速踏板、發動機的節氣門等已是控制電子化了，它們都由汽車的中央處理器ECU管理和控制。同時電動汽車的加速踏板早就實現電子化。電子化的最大好處是方便ECU對汽車的工作狀態包括司機對汽車的操作進行精確的管理和控制，在這類汽車上加裝防誤踩裝置更為簡單
各易ο1、本例的動作傳感器裝在踏板杆上，它主要由霍爾感應頭18、磁石15等組成如圖 1所示。踏板杆分為前踏板杆7和後踏板杆6並通過鉸軸8鉸接在一起。前、後踏板杆鉸接處裝有復位彈簧9，前踏板杆7上焊接有前平臺13，前平臺13上安裝有磁石15。後踏板杆 6上焊接有後平臺14，後平臺14上安裝有霍爾感應頭18。為了使司機的右腳前撐能輕鬆地帶動加速踏板，本方案在加速踏板上加裝了一塊檔板11。當司機的右腳前撐向右移動碰到檔板11時，它通過檔板11帶動加速踏板向右移動，完成「通知」動作。本例的關鍵元件是霍爾感應頭18，它是一個磁敏IC電子元件，當磁石15靠近它時它會輸出一個電信號。司機要加速他的右腳前撐向右移動時，通過檔板11帶動加速踏板3、前踏板杆7、前平臺13、磁石 15 一起圍繞鉸軸8轉動。焊接在前踏板杆上的前平臺13和裝在前平臺13上的磁石15因此靠近霍爾感應頭18，使它輸出一個電信號。這個電信號用於「通知」ECU或電機控制器等汽車控制機構，告知司機的意識是踩加速踏板並做了 「通知」的動作，汽車的發動機可以接受司機的加速請求。這時踩下加速踏板的動作是有效的，如果司機用踩制動踏板的動作去踩加速踏板，沒有做「通知」的動作霍爾感應頭18不會輸出這個電信號。這個動作無效，成功防止了誤踩事件的發生。2、本例的動作傳感器裝在車體上或裝在踏板杆與車體之間。在上一例的基礎上去掉前平臺13、後平臺14、霍爾感應頭18、磁石15，在前踏板杆7上增加庶板17如圖3所示。 本例的動作傳感器主要由紅外線發收裝置和前踏板杆上的庶板等組成。紅外線發收裝置由紅外線發射管4、紅外線接收頭5、支架10等構成。紅外線發射管4向紅外線接收頭5發射紅外線信號，一旦這束紅外線被庶板17庶斷，紅外線接收頭5就會發出一個電信號。司機要加速他的右腳前撐向右移動時，通過檔板11帶動加速踏板3、前踏板杆7、庶板17 —起圍繞鉸軸8轉動，也就是向著支架10的方向移動。當庶板17把紅外線發射管4發出的紅外線庶住，令它不能到達紅外線接收頭5時，紅外線接收頭5就會輸出一個電信號。這個電信號用於「通知」 ECU或電機控制器等汽車控制機構，司機的意識是踩加速踏板並做了 「通知」 的動作，汽車的發動機可以接受司機的加速請求。這時踩下加速踏板的動作是有效的，如果司機用踩制動踏板的動作去踩加速踏板紅外線接收頭5不會輸出這個電信號。這個動作無效，成功防止了誤踩事件的發生。另外本例可以取消庶板17直接用前踏板杆庶斷紅外線， 起到同樣的效果。也就是說這時的動作傳感器不包括庶板17，而且動作傳感器只裝在車體上。3、本例在例1的基礎上去掉霍爾感應頭18和磁石15，在前平臺13上安裝頂塊16、 後平臺14上安裝微動開關12如圖2所示。本例的動作傳感器主要由微動開關12、頂塊16 等組成。司機要加速他的右腳前撐向右移動時，通過檔板11帶動加速踏板3、前踏板杆7、 前平臺13、頂塊16 —起圍繞鉸軸8轉動。焊接在前踏板杆上的前平臺13和裝在前平臺13 上的頂塊16因此壓向微動開關12。當頂塊16頂到微動開關的機關時它就會改變原來的開關狀態。這也一種電信號。這個電信號用於「通知」 ECU或電機控制器等汽車控制機構，司機的意識是踩加速踏板並做了「通知」的動作，汽車的發動機可以接受司機的加速請求。這時踩下加速踏板的動作是有效的，如果司機用踩制動踏板的動作去踩加速踏板微動開關不會輸出這個電信號。這個動作無效，成功防止了誤踩事件的發生。
對於上述例子裡動作傳感器輸出的電信號的處理方式同樣是多種多樣的，每一種處理方式都適合上述每一例包括司機的其他「通知」動作，而且能收到同樣的效果。例如將它輸出的信號直接送到汽車的ECU，由ECU根據這個信號作出判斷和動作如圖4所示。如果是電動汽車的可將它輸出的信號送到電動汽車的電機控制器，由電機控制器內的單片機處理器根據這個信號作出判斷和動作如圖5所示。更可以用這個信號通過電子開關電路去控制加速踏板自身的加速信號的信號通道如圖6和圖7所示，當司機有做「通知」動作時， 加速踏板自身的使用的信號通道才被接通，加速踏板的加速信號能夠送出。當司機沒有做 「通知」動作時，加速踏板自身使用的信號通道是保持斷開的，加速踏板的加速信號不能送出去，加速動作無效。還可以用這個信號直接控制電子節氣門等等。可以達到本方案目標的電路控制形式是多種多樣的。
權利要求
1. 一種汽車加速踏板防誤踩新方法，其特徵在於，要求司機在踩下加速踏板前先做一個「通知」動作，否則汽車拒絕司機的加速請求，同時在踏板杆上或在車體上或在車體與踏板杆之間安裝有動作傳感器，通過動作傳感器輸出的信號對汽車或電動汽車的控制機構進行控制。
全文摘要
汽車加速踏板防誤踩新方法，本發明是汽車安全技術方面的一個領域。所謂誤踩其實是司機的制動意識沒有錯，錯誤的是這時踩踏了加速踏板。為解決這個問題本方案分別從硬體和軟體上下功夫。軟體方面就是讓司機右腳前撐踩下制動踏板與踩下加速踏板的動作有所不同，要求司機的大腦在意識上明確要踩下的是加速踏板，大腦指揮右腳前撐先做一個，「通知」汽車我要加速的動作。汽車接到這個「通知」後才接受司機的加速請求。硬體方面就是在汽車加速踏板的踏板杆或車體的其他地方或車體與踏板杆之間安裝動作傳感器，用於檢測司機在踩下加速踏板前是否有做這個「通知」的動作。如果沒有，汽車控制機構將拒絕加速請求，這樣就可以防止誤踩事故的發生。
文檔編號B60K26/02GK102514486SQ20111044551
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者胡達廣 申請人:胡達廣